基于TD-ERCS混沌系統(tǒng)的Hash函數(shù)的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、2004年以來，我國學(xué)者相繼成功碰撞了國際上廣泛應(yīng)用的兩大傳統(tǒng)Hash算法MD5和SHA-1，引起密碼學(xué)界嚴(yán)重關(guān)注，掀起了新一波Hash算法的研究熱潮。本文在基于切延遲橢圓反射腔映射混沌系統(tǒng)(Tangent-Delay Ellipse Reflecting Cavity map System，TD-ERCS)的理論分析和隨機(jī)性檢測實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，精心構(gòu)造了一個(gè)混沌Hash算法THA(TD-ERCS Hash Algorithm)，理論分析和

2、實(shí)驗(yàn)測試表明，THA是目前可以取代MD5和SHA-1的一種理想算法。本文的主要研究成果為：1)采用 NIST 隨機(jī)性測試軟件包全面測試了TD-ERCS原始混沌序列每一位的隨機(jī)性，結(jié)果表明大部分位的隨機(jī)性很好，有幾位隨機(jī)性較差，針對這種情況，提出了序列生成方法的改進(jìn)措施，使得改進(jìn)后的混沌序列每一位都具有很好的隨機(jī)性，為構(gòu)造THA算法提供了堅(jiān)實(shí)的安全基礎(chǔ)；2)詳細(xì)規(guī)劃地描述了THA算法，以便算法的軟硬件實(shí)現(xiàn)；3)針對現(xiàn)有的兩種測試碰撞性方法

3、的不完整性，分別提出了描述碰撞性的兩個(gè)理論模型，從理論上證明了兩個(gè)碰撞性量化定理，給出了兩個(gè)碰撞性量化準(zhǔn)則，并完善了這兩種量化測試方法，增加了測試的可比較性；4)應(yīng)用第二碰撞性量化準(zhǔn)則，分析了Hash取值的合理位置，結(jié)果與 NIST 隨機(jī)性測試十分吻合，從實(shí)驗(yàn)上證明了第二準(zhǔn)則的準(zhǔn)確性；5)應(yīng)用提出的這兩個(gè)碰撞性量化準(zhǔn)則，比較分析了THA算法與其他傳統(tǒng) Hash算法以及現(xiàn)有混沌 Hash算法的抗碰撞性，同時(shí)也比較分析了THA算法與傳統(tǒng)Ha